Три основных класса IP-адресов

Первая часть IP-адреса определяет физическую сеть, эта часть одинакова для всех узлов в одной сети и уни­кальна для каждой из сетей, включенных в объединенную сеть. Идентификатор узла соответствует конкретной рабочей станции, серверу, маршрутизатору или другому ТСР/IР-узлу в данной сети. Он должен иметь уникальное значение в данной сети. Каждый узел ТСР/IР однозначно определяется по своему логическому IР-адресу. Такой уникальный адрес необходим всем сетевым ком­понентам, взаимодействующим по ТСР/IР.

IР-адрес может быть записан в двух форматах – двоичном и десятичном с точками. Каждый IР-адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех 8-битных полей, называемых октетами, кото­рые отделяются друг от друга точками. Каждый октет представ­ляет десятичное число в диапазоне от 0 до 255. Эти 32 разряда IР-адреса содержат идентификатор сети и узла, например 192.168.0.2 - адрес компьютера в учебном классе, 194.226.80.160 - адрес сер­вера органов государственной власти Российской Федерации (www.gov.ru), 213.180.194.129 - поисковый сервер (www.yandex.ru).

Сообщество Интернета определило пять классов IР-адресов в соответствии с различными размерами компьютерных сетей. Microsoft ТСР/IР поддерживает адреса классов А, В и С. Класс адреса определяет, какие биты относятся к идентификатору сети, а какие - к идентификатору узла. Также он определяет макси­мально возможное количество узлов в сети. 22.11.12

Класс IР-адреса идентифицируют по значению его первого октета. Ниже показано, как определя­ются поля в IР-адресах разных классов.

 

Класс	IР-адрес	Идентификатор сети	Идентификатор узла
А	W.Х.У.Z	W	Х.У.Z
В	W.Х.У.Z	W.Х	У.Z
С	W.Х.У.Z	W.Х.У	Z

Адреса класса А назначаются узлам очень большой сети. Стар­ший бит в адресах этого класса всегда равен нулю. Следующие семь бит первого октета представляют идентификатор сети. Ос­тавшиеся 24 бита (три октета) содержат идентификатор узла. Это позволяет иметь 126 сетей с числом узлов до 17 млн. в каждой.

Адреса класса В назначаются узлам в больших и средних по размеру сетях. В двух старших битах IР-адреса класса В записы­вается двоичное значение 10. Следующие 14 бит содержат иден­тификатор сети (два первых октета). Оставшиеся 16 бит (два ок­тета) представляют идентификатор узла. Таким образом, возмож­но существование 16384 сетей класса В, в каждой из которых около 65000 узлов.

Адреса класса С применяются в небольших сетях. Три стар­ших бита IР-адреса этого класса содержат двоичное значение 110. Следующие 21 бит составляет идентификатор сети (первые три октета). Оставшиеся 8 бит (последний октет) отводятся под иден­тификатор узла. Всего возможно около 2000000 сетей класса С, содержащих до 254 узлов.

Примечание. В качестве идентификатора сети не может использо­ваться значение 127. Оно зарезервировано для диагностики и ис­пользуется в качестве локальной заглушки.

Адреса класса Dпредназначены для рассылки групповых со­общений. Группа получателей может содержать один, несколько или ни одного узла. Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. (Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес).

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений. В таблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей.

Класс	Наименьший адрес	Наибольший адрес
A	0.1.0.0	126.0.0.0
B	128.0.0.0	191.255.0.0
C	192.0.0.0.	223.255.255.0
D	224.0.0.0	239.255.255.255
E	240.0.0.0	247.255.255.255

Формат сообщений TCP

Сообщения протокола TCP называются сегментами и состоят из заголовка и блока данных. Заголовок сегмента имеет следующие поля:

• Порт источника (SOURS PORT) занимает 2 байта, идентифицирует процесс-отправитель;
• Порт назначения (DESTINATION PORT) занимает 2 байта, идентифицирует процесс-получатель;
• Последовательный номер (SEQUENCE NUMBER) занимает 4 байта, указывает номер байта, который определяет смещение сегмента относительно потока отправляемых данных;
• Подтвержденный номер (ACKNOWLEDGEMENT NUMBER) занимает 4 байта, содержит максимальный номер байта в полученном сегменте, увеличенный на единицу; именно это значение используется в качестве квитанции;
• Длина заголовка (HLEN) занимает 4 бита, указывает длину заголовка сегмента TCP, измеренную в 32-битовых словах. Длина заголовка не фиксирована и может изменяться в зависимости от значений, устанавливаемых в поле Опции;
• Резерв (RESERVED) занимает 6 битов, поле зарезервировано для последующего использования;
• Кодовые биты (CODE BITS) занимают 6 битов, содержат служебную информацию о типе данного сегмента, задаваемую установкой в единицу соответствующих бит этого поля:
• URG - срочное сообщение;
• ACK - квитанция на принятый сегмент;
• PSH - запрос на отправку сообщения без ожидания заполнения буфера;
• RST - запрос на восстановление соединения;
• SYN - сообщение используемое для синхронизации счетчиков переданных данных при установлении соединения;
• FIN - признак достижения передающей стороной последнего байта в потоке передаваемых данных.
• Окно (WINDOW) занимает 2 байта, содержит объявляемое значение размера окна в байтах;
• Контрольная сумма (CHECKSUM) занимает 2 байта, рассчитывается по сегменту;
• Указатель срочности (URGENT POINTER) занимает 2 байта, используется совместно с кодовым битом URG, указывает на конец данных, которые необходимо срочно принять, несмотря на переполнение буфера;
• Опции (OPTIONS) - это поле имеет переменную длину и может вообще отсутствовать, максимальная величина поля 3 байта; используется для решения вспомогательных задач, например, при выборе максимального размера сегмента;
• Заполнитель (PADDING) может иметь переменную длину, представляет собой фиктивное поле, используемое для доведения размера заголовка до целого числа 32-битовых слов.

 

Экзаменационный билет № 11